CN115418496A - 一种偏析提纯高纯铝的工艺方法及生产装置 - Google Patents

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戴飞
张洪恩
宋志彬
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Guangyuan Huabo Precision Aluminum Technology Co ltd
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Abstract

一种偏析提纯高纯铝的工艺方法及生产装置，有效的解决了现在偏析提纯高纯铝无法做到连续生产的问题。其包括熔炼炉，熔炼炉将铝液进行熔炼；偏析炉，对铝液进行偏析提纯；坩埚，铝液的承载体；转运小车，坩埚经转运小车转运至各工位；过滤装置，熔炼炉内铝液通过过滤装置流入坩埚内。

Description

一种偏析提纯高纯铝的工艺方法及生产装置
技术领域
本发明涉及铸造冶金技术领域，尤其涉及一种偏析提纯高纯铝的工艺方法及生产装置。
背景技术
随着科学技术不断进步发展，高纯铝在电子、航空、航天与国防工业等领域有着广泛地用途，其用量逐年增加。利用偏析发对金属尤其是铝进行提纯，是一种已经成熟的工业化工艺方法。常见的偏析发工艺复杂、尺寸小、产量低。不易操控，生产效率低，难以实现大规模量产及工艺的普及。
申请号为202010381579.6，名称为一种偏析提纯高纯铝的方法，其步骤如下，偏析炉开机预热，坩埚内壁喷涂不沾铝涂料后预热，预热坩埚放入偏析炉内，将金属熔融铝或精练后的电解铝液倒入坩埚内，开启坩埚外壁冷却水，当铝液温度降低到设定值后，关闭偏析炉上盖，开启偏析炉的加热装置、搅拌装置和抽真空装置，通过上述方式可以保持较高的提纯效率和提纯质量。
但是上述方法存在着不足之处，整个的过程无法做到连续的生产，从而在一定程度上降低了生产的效率。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种偏析提纯高纯铝的工艺方法及生产装置，有效的解决了现在偏析提纯高纯铝无法做到连续生产的问题。
为解决上述问题，一种偏析提纯高纯铝的生产装置，包括熔炼炉，熔炼炉将铝液进行熔炼；
偏析炉，对铝液进行偏析提纯；
坩埚，铝液的承载体；
转运小车，坩埚经转运小车转运至各工位；
过滤装置，熔炼炉内铝液通过过滤装置流入坩埚内。
一种偏析提纯高纯铝的工艺方法，其步骤如下：
S1，熔炼炉内铝液经除杂精炼、扒渣，静置待用；
S2，偏析炉开机预热，坩埚内壁喷涂不沾铝涂料后用转运小车运至坩埚加热工位预热；
S3，预热后的坩埚用转运小车运至坩埚入铝工位，熔炼炉内铝液经过滤装置流入预热后的坩埚；
S4，入铝后的坩埚用转运小车运至提纯工位，转运至偏析炉进行提纯作业；
S5，提纯作业完成后得到高品位铝锭和低品位尾铝，高品位铝锭运至偏析锭清理工位，尾铝回收利用；
S6，清空铝液的坩埚用转运小车运至坩埚清理工位，进行清理、打磨、喷涂作业；
S7，重复步骤S1～S6，进行连续生产。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
请参照图1，一种偏析提纯高纯铝的生产装置，包括熔炼炉，熔炼炉将铝液进行熔炼；
偏析炉，对铝液进行偏析提纯；
坩埚，铝液的承载体；
转运小车，坩埚经转运小车转运至各工位；
过滤装置，熔炼炉内铝液经过过滤装置流入坩埚内。
在本发明中，设置有环形轨道，转运小车在环形轨道上运行，在环形轨道上依次连接有坩埚入铝工位、提纯工位、坩埚清理工位和坩埚加热工位；
过滤装置为四级过滤，一级过滤铝渣，二级过滤Fe、Si等大颗粒杂质元素，三级过滤V、Ti、Cr等反偏析元素，四级过滤Ga、Ni等微量杂质元素。
一种偏析提纯高纯铝的工艺方法，其步骤如下：
S1，熔炼炉内铝液除杂精炼、扒渣，静置待用；
S2，偏析炉开机预热，坩埚内壁喷涂不沾铝涂料后用转运小车运至坩埚加热工位预热；
S3，预热后的坩埚用转运小车运至坩埚入铝工位，熔炼炉内铝液经过滤装置流入预热后的坩埚；
S4，入铝后的坩埚用转运小车运至提纯工位，转运至偏析炉进行提纯作业；
S5，提纯作业完成后得到高品位铝锭和低品位尾铝，高品位铝锭运至偏析锭清理工位，尾铝回收利用；
S6，清空铝液的坩埚用转运小车运至坩埚清理工位，进行清理、打磨、喷涂作业；
S7，重复步骤S1～S6，进行连续生产。
本发明偏析提纯高纯铝的方法步骤如下：
1、电解原铝经溜槽进入第一过滤箱，去除电解铝液电解质、碳渣、大颗粒氧化皮等杂质，然后进入熔炼炉，熔炼炉内铝液进入复合除杂溶剂后经精炼搅拌、扒渣后有效去除部分铁、硅、钒、钛等杂质元素，提高了铝液纯度和洁净度，然后保温静置待用；
2、将坩埚内壁喷涂不沾铝涂料后用坩埚转运小车移动至坩埚加热工位预热；
3、预热好的坩埚用转运小车移动至坩埚入铝工位，熔炼炉内铝液经过第二过滤装置流入预热后的坩埚，第二过滤装置内安装有三套过滤系统，熔炼炉内铝液经溜槽先进入第一过滤系统，去除60目以下的夹渣颗粒，再进入第二过滤系统，去除120目以下的夹渣颗粒，再进入第三过滤系统，去除1200目以下的夹渣颗粒，可以使10微米以上的颗粒状夹杂去除率超过90%，在最低成本消耗的条件下，取得了最大化的杂质元素去除，原铝液纯度可以提高100-300ppm；
4、入铝后的坩埚移动至提纯工位，转运至偏析炉进行提纯作业；
5、提纯作业完成后，将提纯坩埚转运至坩埚转运小车，移动坩埚转运小车到尾铝回收工位，将坩埚内的低品位尾铝倒入尾铝回收炉，再移动坩埚转运小车将坩埚内的高品位铝锭转运至偏析锭清理工位；
6、清空的坩埚用坩埚转运小车移动至坩埚清理工位进行清理、打磨、喷涂作业；
7、重复步骤1～6，进行连续生产。
坩埚加热工位工作流程为，将坩埚内壁喷涂不沾铝涂料后用坩埚转运小车移动至坩埚加热工位的加热炉下方，上部移动式加热炉炉盖罩住坩埚的上口，开始加热坩埚，当温度达到工艺要求后，移动式加热炉炉盖上移，离开坩埚上部，坩埚转运小车启动移至坩埚入铝工位进行坩埚入铝工序。
在本发明中，第一过滤系统原理：采用陶瓷板过滤；第二过滤系统原理：采用深床过滤或管式过滤；第三过滤系统原理：采用电磁净化过滤。
本发明将传统的偏析工艺进行更进一步优化，节省了设备投入，降低了劳动强度，能提高生产效率，简化工艺，降低生产成本。
实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种偏析提纯高纯铝的生产装置，包括熔炼炉，熔炼炉将铝液进行熔炼；
偏析炉，对铝液进行偏析提纯；
坩埚，铝液的承载体；
转运小车，坩埚经转运小车转运至各工位；
过滤装置，熔炼炉内铝液通过过滤装置流入坩埚内。
2.一种偏析提纯高纯铝的工艺方法，其步骤如下：
S1，熔炼炉内铝液经除杂精炼、扒渣，静置待用；
S2，偏析炉开机预热，坩埚内壁喷涂不沾铝涂料后用转运小车运至坩埚加热工位预热；
S3，预热后的坩埚用转运小车运至坩埚入铝工位，熔炼炉内铝液经过滤装置流入预热后的坩埚；
S4，入铝后的坩埚用转运小车运至提纯工位，转运至偏析炉进行提纯作业；
S5，提纯作业完成后得到高品位铝锭和低品位尾铝，高品位铝锭运至偏析锭清理工位，尾铝回收利用；
S6，清空铝液的坩埚用转运小车运至坩埚清理工位，进行清理、打磨、喷涂作业；
S7，重复步骤S1～S6，进行连续生产。
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CN111378850A (zh) * 2020-05-08 2020-07-07 河南中孚实业股份有限公司 一种偏析提纯高纯铝的方法

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刘业翔，李劼等编著: "《现代铝电解》", 冶金工业出版社, pages: 524 - 525 *
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